KR101111705B1 - ND filter and aperture diaphragm apparatus - Google Patents

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KR101111705B1
KR101111705B1 KR1020050040254A KR20050040254A KR101111705B1 KR 101111705 B1 KR101111705 B1 KR 101111705B1 KR 1020050040254 A KR1020050040254 A KR 1020050040254A KR 20050040254 A KR20050040254 A KR 20050040254A KR 101111705 B1 KR101111705 B1 KR 101111705B1
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고키 구니이
가즈토시 무카에
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니덱 코팔 가부시키가이샤
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Abstract

ND 필터는 평면을 갖는 투명 기판으로 만들어진다. 광학 필름은 투명 기판의 평면 상에 형성된다. 광학 필름은 광 흡수 필름과 유전체 필름을 포함하는 적층 구조를 가지며, 가변하는 투과 농도를 갖는다. 적층 구조의 광 흡수 필름 또는 유전체 필름의 두께는 투명 기판의 면내 방향에 있어서 변화되어 광학 필름 적층의 투과 농도가 면내 방향에 있어서 변하도록 제어된다. 광 흡수 필름은 Ti, Cr, Ni, NiCr, NiFe, NiTi 및 그것의 혼합물로부터 선택된 재료로 만들어지며, 유전체 필름은 SiO2, Al2O3 또는 그것의 화합물로 형성된다.The ND filter is made of a transparent substrate having a plane. The optical film is formed on the plane of the transparent substrate. The optical film has a laminated structure including a light absorbing film and a dielectric film, and has a varying transmission concentration. The thickness of the light absorbing film or the dielectric film of the laminated structure is changed in the in-plane direction of the transparent substrate so as to control the transmission concentration of the optical film stack to change in the in-plane direction. The light absorbing film is made of a material selected from Ti, Cr, Ni, NiCr, NiFe, NiTi and mixtures thereof, and the dielectric film is formed of SiO 2 , Al 2 O 3 or a compound thereof.

광학 필름, 적층 구조, 투과 농도, 개구 조리개, 광 흡수 필름, 유전체 필름 Optical film, laminated structure, transmission density, aperture stop, light absorbing film, dielectric film

Description

ＮＤ 필터 및 개구 조리개 장치{ND filter and aperture diaphragm apparatus}ND filter and aperture diaphragm apparatus

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터 구조의 개략적인 측면도 및 단면도이다.1A and 1B are schematic side and cross-sectional views of a variable ND filter structure according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터의 투과 농도 특성을 도시하는 그래프이다.2 is a graph showing the permeation concentration characteristics of the variable ND filter according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터의 준비를 위해 이용되는 증기 증착 장치를 도시하는 개략적인 블록도다.3 is a schematic block diagram showing a vapor deposition apparatus used for the preparation of the variable ND filter according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터를 위한 필름 증착 조건을 도시하는 표이다.4 is a table showing film deposition conditions for a variable ND filter according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터를 이용하는 카메라용 개구 조리개 장치를 도시하는 개략도이다.Fig. 5 is a schematic diagram showing an aperture stop device for a camera using a variable density ND filter according to the present invention.

도 6은 광학 필름 적층에 포함된 광 흡수 필름의 광학 특성을 도시하는 그래프이다.6 is a graph showing optical characteristics of the light absorbing film included in the optical film stack.

도 7은 광학 필름 적층의 광학 특성을 도시하는 그래프이다.7 is a graph showing optical characteristics of an optical film laminate.

도 8은 광학 필름 적층의 광학 특성을 도시하는 그래프이다.8 is a graph showing optical characteristics of an optical film stack.

도 9는 광학 필름 적층의 광학 특성을 도시하는 그래프이다.9 is a graph showing optical characteristics of the optical film lamination.

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 제 특개평6-95208호[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-95208

[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 제 특개평10-96971호[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-96971

[특허 문헌 3] 일본 공개특허공보 제 특개평2-47722호[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-47722

[특허 문헌 4] 일본 공개특허공보 제 특개2003-043211호[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-043211

본 발명은 중성 농도 필터(neutral density filter, 이하 "ND 필터"라 함) 및 개구 조리개 장치에 관한 것이다. ND 필터는 전체적인 가시광선 파장 범위에서 투과된 광의 양을 균일하게 감쇄시키기 위한 목적의 광량 조리개에 사용된다. 본 발명은 특히 투과 농도가 연속적으로 변하는, 농도 가변형 ND 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a neutral density filter (hereinafter referred to as an "ND filter") and an aperture stop device. The ND filter is used for a light amount stop for the purpose of uniformly attenuating the amount of transmitted light in the entire visible light wavelength range. The present invention relates in particular to concentration-variable ND filters, in which the permeate concentration is continuously varied.

종래의 사진 시스템에서, 물체의 휘도가 너무 높으면, 비록 조리개가 최소 직경으로 조정되었다 하더라도 (즉, 조리개 직경이 최소로 조정되었다 하더라도) 소정의 양보다 더 많은 과다한 광량이 조리개를 통해 감광면에 들어온다. 따라서, 감광면에 들어오는 광량을 제어하기 위해 특히 ND 필터가 촬상 시스템 상에 장착된다. 이 경우, 단순히 입사광의 양을 감소시키기 위해, ND 필터의 스펙트럼 특성은 평탄하게 디자인되며, 그러므로 ND 필터의 기본적인 광학 성능에 따라 가시광선 전체 파장 범위에 대해 균일한 투과가 제공된다.In conventional photographic systems, if the luminance of an object is too high, even if the aperture is adjusted to the minimum diameter (that is, even if the aperture diameter is adjusted to the minimum), a large amount of excess light enters the photosensitive surface through the aperture. . Thus, in particular, an ND filter is mounted on the imaging system to control the amount of light entering the photosensitive surface. In this case, to simply reduce the amount of incident light, the spectral characteristics of the ND filter are designed to be flat, thus providing uniform transmission over the entire visible light wavelength range, depending on the basic optical performance of the ND filter.

균일한 투과 농도를 갖는 ND 필터는 카메라의 광량 조리개로 사용되어 왔다. 최근, 투과 농도가 분할된 영역에서 계단식으로 변하는 ND 필터가 개량된 필터로 사용되고 있다. 더욱이, 단일 농도 ND 필터 또는 다중 농도 ND 필터에 비해 농도 가변형 ND 필터를 사용하면 넓은 휘도 범위에서 고해상도를 얻을 수 있기 때문에, 연속촬영을 필요로 하는 비디오 광학 시스템을 위해, 투과 농도가 연속적으로 변하는 농도 가변형 ND 필터가 요구되고 있다. 농도 가변형 ND 필터는 상기 '종래기술의 문헌 정보'에 기재된 특허 문헌들에 개시되어 있다.ND filters with uniform transmission concentrations have been used as light quantity apertures in cameras. Recently, an ND filter that changes stepwise in a region where the permeate concentration is divided has been used as an improved filter. Furthermore, the use of a variable density ND filter compared to a single density ND filter or a multi density ND filter provides high resolution over a wide luminance range, so that for video optical systems that require continuous shooting, the concentration of the transmission density changes continuously. Variable ND filters are required. The variable concentration ND filter is disclosed in the patent documents described in the above-mentioned 'prior art document information'.

특허 문헌 1에 따르면, ND 필터의 마스터 패턴이 준비되는데, 이것은, ND 필터가 개구 조리개 장치의 조리개 날개 상에 장착될 때 투과 광에 대한 필터링 함수를 제공하는 ND 필터의 투과 농도 분포와 소정의 관계가 있는 반사 농도 분포를 갖는다. 이 마스터 패턴은, 80% 이상의 필름 베이스 투과율을 가지며 헐레이션 방지층을 갖는 필름을 이용하는 카메라에 의해 촬상된다. 그 후, 필름은 현상되고 ND 필터로 사용된다. 특허 문헌 2에 따르면, 개구 조리개 장치의 조리개 날개를 위해 제공되는 ND 필터의 제조방법에 의해, 유기 안료를 포함하는 플라스틱 필름이 고 에너지의 광에 의해 조사되는데, 가변 농도 분포를 갖는 ND 필터가 준비되도록 하기 위해 조사되는 광량은 부분적으로 변화된다. 특허 문헌 3에 따르면, ND 필터는 흡수 필름으로 금속 재료를 이용하며, 투과된 광량은 반사 방지 필름이 형성된 중앙으로부터 방사상으로 연속적으로 변한다. 이 ND 필터에서, 흡수 필름은 다중 박막(薄膜)으로 나뉘며, 나뉘어진 흡수 층(막)들은 반사 방지 필름의 경계에 삽입된다.According to Patent Document 1, a master pattern of the ND filter is prepared, which has a predetermined relationship with the transmission concentration distribution of the ND filter which provides a filtering function for transmitted light when the ND filter is mounted on the iris blade of the aperture stop device. Has a reflection density distribution. This master pattern is picked up by a camera using a film having a film base transmittance of 80% or more and having an antihalation layer. After that, the film is developed and used as an ND filter. According to patent document 2, by the manufacturing method of the ND filter provided for the diaphragm wing of an aperture stop device, the plastic film containing an organic pigment is irradiated with the light of high energy, and the ND filter which has a variable concentration distribution is prepared. The amount of light irradiated is partially changed to make it possible. According to Patent Document 3, the ND filter uses a metal material as the absorbing film, and the amount of transmitted light varies continuously radially from the center where the antireflection film is formed. In this ND filter, the absorbing film is divided into multiple thin films, and the divided absorbing layers are inserted at the boundary of the antireflective film.

특허 문헌 1에 따르면, ND 필터의 농도의 변화는 은 입자들의 석출량을 변화 시키는 것에 의해 제공된다. 그러나 은 입자들에 기인한 광 산란은 해상도의 열화(劣化)를 유발하며, 이러한 유형의 ND 필터는 해상도가 강화된 최근의 촬상 시스템에 사용하기 곤란하다. 특허 문헌 2에 있어서는, 유기 안료의 경시변화, 특히 고온 다습 환경 하에서의 투과 특성의 변화가 심각한 약점이다. 특허 문헌 3에 따르면, 서로 다른 두께를 갖는 금속 필름을 반사 방지 필름들 사이에 국부적으로 삽입함으로써 농도 변화가 제공된다. 그러나 이 방법에 따르면, 가시광선 전체 파장 범위에서의 균일한 투과 특성을 얻을 수 없으며, 따라서 이러한 유형의 ND 필터를 촬상 시스템에 적용하는 것은 곤란하다.According to Patent Document 1, the change in the concentration of the ND filter is provided by changing the amount of precipitation of silver particles. However, light scattering due to silver particles causes resolution deterioration, and this type of ND filter is difficult to use in modern imaging systems with enhanced resolution. In patent document 2, the change with time of an organic pigment, especially the change of the permeation | transmission characteristic in a high temperature, high humidity environment is a serious weak point. According to Patent Document 3, a change in density is provided by locally inserting metal films having different thicknesses between antireflective films. According to this method, however, uniform transmission characteristics in the entire visible light wavelength range cannot be obtained, and therefore it is difficult to apply this type of ND filter to the imaging system.

상기와 같은 종래 기술의 다양한 문제점들을 고려하여, 본 발명은 광 산란이 없어지고 환경 변화에 대한 내구성 및 가시광선 전체 파장 범위에 대한 중성 투과 특성을 갖는 농도 가변형 ND 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the various problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a concentration-variable ND filter having no light scattering, durability against environmental changes, and neutral transmission characteristics over the entire wavelength range of visible light.

이 목적을 달성하기 위해, 다음의 수단들이 제공된다. 특히, 본 발명은, 평면을 갖는 투명 기판과, 투명 기판의 평면 상에 형성되며 광 흡수 필름 및 유전체 필름을 포함하는 적층 구조를 가지며 가변 투과 농도를 갖는 광학 필름 적층을 구비하되, 적층 구조의 광 흡수 필름의 적어도 한 층의 두께 및 유전체 필름의 적어도 한 층의 두께가 기판의 면내(面內, inplane) 방향에 있어서 변화되며, 이 변화에 따라 광학 필름의 투과 농도가 면내 방향에 있어서 변하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 ND 필터를 제공한다.In order to achieve this object, the following means are provided. In particular, the present invention comprises a transparent substrate having a plane, and an optical film laminate having a laminated structure formed on the plane of the transparent substrate and comprising a light absorbing film and a dielectric film and having a variable transmission concentration, The thickness of at least one layer of the absorbent film and the thickness of at least one layer of the dielectric film are changed in the inplane direction of the substrate, and the change is controlled so that the transmission concentration of the optical film is changed in the in-plane direction. An ND filter is provided.

바람직하게는, 광 흡수 필름의 두께 및 적층 구조에 포함된 유전체 필름의 두께는 기판의 면내 방향에 있어서 연속적으로 변하거나 단계적으로 변하며, 이 변화에 따라 광학 필름의 투과 농도가 면내 방향에 있어서 연속적으로 변하도록 조정된다. 더욱이, 광 흡수 필름의 재료는 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 니켈크롬(NiCr), 니켈철(NiFe), 니켈티타늄(NiTi) 및 그들의 혼합물로부터 선택되며, 유전체 필름은 실리콘 옥사이드(SiO2), 알루미늄 옥사이드(Al2O3) 또는 그들의 화합물로 형성된다. 유전체 필름 및 광 흡수 필름은 반사 방지 기능을 제공하기 위해 소정의 두께 및 소정의 순서로 적층될 수 있다. 더욱이, 광학 필름 적층은 금속 재료를 이용한 광 흡수 필름의 증기 증착에 의해 얻어지고, 광 흡수 필름은 광 흡수 필름의 증기 증착 중 산소를 포함하는 혼합 가스가 도입되는 동안 생성되는 금속 재료의 산화물을 포함하며, 1×10-3Pa 내지 1×10-2Pa의 진공 수준이 항상 유지된다. 이 경우, 광 흡수 필름 및 유전체 필름이 적층된 후, 광학 필름 적층은 10% 이상의 산소를 포함하는 산소 분위기 하에서 열 에이징 처리(thermal aging treatment)를 받게 되며, 광학 특성의 변화가 포화되거나 안정화된다. 이와 같은 ND 필터는 개구 조리개 장치의 조리개 날개에 부착될 수 있다.Preferably, the thickness of the light absorbing film and the thickness of the dielectric film included in the laminated structure vary continuously or stepwise in the in-plane direction of the substrate, and according to this change, the transmission concentration of the optical film continuously in the in-plane direction. Adjusted to change. Moreover, the material of the light absorbing film is selected from titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), nickel chromium (NiCr), nickel iron (NiFe), nickel titanium (NiTi) and mixtures thereof, and the dielectric film is It is formed of silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or a compound thereof. The dielectric film and the light absorbing film may be laminated in a predetermined thickness and in a predetermined order to provide an antireflection function. Moreover, the optical film stack is obtained by vapor deposition of a light absorbing film using a metal material, and the light absorbing film includes an oxide of a metal material produced during the introduction of a mixed gas containing oxygen during vapor deposition of the light absorbing film. And a vacuum level of 1 × 10 −3 Pa to 1 × 10 −2 Pa is always maintained. In this case, after the light absorbing film and the dielectric film are laminated, the optical film stack is subjected to a thermal aging treatment under an oxygen atmosphere containing 10% or more of oxygen, and the change in optical properties is saturated or stabilized. Such an ND filter may be attached to the iris blade of the aperture stop device.

본 발명에 따르면, 기본적으로 ND 필터는 투명 기판 상에 형성된 광 흡수 필름과 유전체 필름의 적층 구조를 갖는다. 이 적층 구조는 광 산란을 유발하지 않고, 환경 변화에 대한 내구성 및 가시광선 전체 파장 범위에 대한 중성 특성을 갖는다. 적층 구조의 광 흡수 필름과 유전체 필름의 두께가 기판의 면내 방향에 있어 서 변화되기 때문에, 내구성 및 중성 특성이 유지되면서도 기판의 면내 방향에 있어서 투과 농도가 변화될 수 있다. 따라서, 광 산란을 유발시키지 않으며, 주위 변화에 대한 내구성 및 가시광선 전체 파장 범위에 대한 중성 특성을 갖는 농도 가변형 ND 필터를 얻을 수 있다.According to the present invention, the ND filter basically has a laminated structure of a light absorbing film and a dielectric film formed on a transparent substrate. This laminated structure does not cause light scattering, and has durability against environmental changes and neutral properties for the entire visible light wavelength range. Since the thicknesses of the light absorbing film and the dielectric film of the laminated structure are changed in the in-plane direction of the substrate, the transmission concentration may be changed in the in-plane direction of the substrate while maintaining durability and neutral characteristics. Therefore, it is possible to obtain a concentration-variable ND filter which does not cause light scattering and has durability against ambient changes and neutral characteristics over the entire wavelength range of visible light.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터 구조의 개략적인 단면도(a) 및 측면도(b)이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, ND 필터는 평면을 갖는 투명 기판(1)과, 기판(1) 상에 형성된 광학 필름 적층(2)을 구비한다. 광학 필름은 광 흡수 필름들(22, 24, 26) 및 유전체 필름들(21, 23, 25, 27)을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 광 흡수 필름들 및 투명 유전체 필름들의 두께가 제어될 때, 국부적으로 조정된 투과 농도가 얻어진다. 일 특징으로서, 적층 구조의 광 흡수 필름들(22, 24, 26) 및 유전체 필름들(21, 23, 25, 27) 중 적어도 하나의 두께는 기판(1)의 면내 방향에 있어서 변화하며, 이 변화에 따라 광학 필름 적층(2)의 투과 농도가 면내 방향에 있어서 변하도록 조정된다. 도 1에 도시된 구현예에서, ND 필터를 구성하는 7개의 층들 모두의 두께들은 동일한 비율로 변화된다. 그러나 본 발명이 이 구현예에 한정되지 않는다. 두께들은 동일한 비율로 변화될 필요가 없으며, 또는 필름들의 모든 두께가 변화될 필요도 없다. 더욱이, 적층 구조의 층들의 총 개수는 광학 사양(仕樣)에 따라 자유롭게 결정될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic cross-sectional view (a) and side view (b) of a variable density ND filter structure according to the present invention. As shown in FIG. 1A, the ND filter includes a transparent substrate 1 having a flat surface and an optical film stack 2 formed on the substrate 1. The optical film has a laminated structure including light absorbing films 22, 24, 26 and dielectric films 21, 23, 25, 27. When the thickness of the light absorbing films and the transparent dielectric films is controlled, a locally adjusted transmission concentration is obtained. As a feature, the thickness of at least one of the light absorbing films 22, 24, 26 and the dielectric films 21, 23, 25, 27 of the laminated structure varies in an in-plane direction of the substrate 1, and According to a change, the transmittance density | concentration of the optical film laminated body 2 is adjusted so that it may change in in-plane direction. In the embodiment shown in FIG. 1, the thicknesses of all seven layers constituting the ND filter are varied in the same ratio. However, the present invention is not limited to this embodiment. The thicknesses need not be changed in the same proportions, or all the thicknesses of the films need not be changed. Moreover, the total number of layers of the laminated structure can be freely determined according to the optical specification.

이 구현예에서, 적층 구조의 광 흡수 필름들(22, 24, 26) 및 유전체 필름들(21, 23, 25, 27)의 두께들은 기판(1)의 면내 방향(도면의 좌측에서 우측으로)에 있어서 연속적으로 변하며, 이 변화에 따라 광학 필름(2)의 투과 농도가 도면의 좌측에서 우측으로 감에 따라 연속적으로 증가하도록 조정된다. 기판의 면내 방향에 있어서 필름의 두께를 연속적으로 변하게 하거나 단계적으로 변하게 하기 위해, 마스크(3)를 이용한 차폐 효과가 증기 증착 공정과 같은 필름 증착 공정 중 이용될 수 있다. 예컨대, 제 1 유전체 필름(21)이 증착될 시, 필름 증착을 일정한 증착율로 수행하면서, 마스크(3)가 화살표로 지시된 것과 같이 일정한 속도로 좌측으로부터 우측으로 이동된다. 그 결과, 좌측에서는 얇고 우측에서는 두꺼운 유전체 필름(21)이 얻어진다. 이 공정이 모든 필름들에 대해 반복적으로 수행되어, 도 1a에 도시된 경사진 또는 점점 가늘어진 구조가 얻어진다. 마스크(3)의 일정한 이동은 모터에 의해 수행될 수 있음이 주목돼야만 한다.In this embodiment, the thicknesses of the light absorbing films 22, 24, 26 and the dielectric films 21, 23, 25, 27 of the laminated structure are in-plane directions (from left to right of the drawing) of the substrate 1. It is changed continuously in this, and according to this change, it adjusts so that the transmission density | concentration of the optical film 2 may increase continuously as it goes from the left side to the right side of a figure. In order to change the thickness of the film continuously or stepwise in the in-plane direction of the substrate, a shielding effect using the mask 3 can be used during the film deposition process, such as a vapor deposition process. For example, when the first dielectric film 21 is deposited, the mask 3 is moved from left to right at a constant speed as indicated by the arrow while performing film deposition at a constant deposition rate. As a result, a thin dielectric film 21 is obtained on the left side and thick on the right side. This process is performed repeatedly for all films, resulting in the inclined or tapered structure shown in FIG. 1A. It should be noted that constant movement of the mask 3 can be performed by a motor.

도 1b는 도 1a에 도시된 ND 필터의 B-B 선을 따라 취한 개략적인 단면 구조를 도시한다. 도 1a에 도시된 ND 필터의 가장 두꺼운 부분에 대한 단면 구조가 제공되며, 그 투과 농도 D는 1.4이다. 도시한 바와 같이, 투명 기판(1)은 0.1mm 두께의 PET(폴리에틸렌 테레-프탈레이트)로 만들어졌다. 그러나 본 발명은 이 재료에 한정되지 않으며, PET 대신 폴리에스테르 필름 또는 폴레카보네이트(PC) 필름도 사용될 수 있다. PET와 같은 폴리에스테르 필름 또는 폴리카보네이트 필름이 개구 조리개용으로 바람직하다; 그러나 특별히 응용이 한정되지 않는 한, 사용되는 파장 범위에 대한 투명한 기판(1)으로서 필요하다면 투명한 글라스 또는 플라스틱이 이용될 수 있다. 투명 기판(1) 상에 구비된 제 1 유전체 필름(21)은 SiO2로 형성되며 그것의 물리적 두께는 44nm이다. 유전체 필름(21) 상에 형성된 광 흡수 필름(22)은 금속 Ti와 산화물 TiXOy로 만들어지며, 그것의 물리적 두께는 55nm이다. 광 흡수 필름(22) 상에 구비된 유전체 필름(23)은 Al2O3로 만들어지며, 그것의 물리적 두께는 26nm이다. 유전체 필름(23) 상에 구비된 광 흡수 필름(24)은 역시 금속 Ti와 산화물 TixOy로 형성되며, 그것의 물리적 두께는 80nm이다. 광 흡수 필름(24) 상에 구비된 제 5 층인 유전체 필름(25)은 Al2O3로 만들어지며, 그것의 물리적 두께는 26nm이다. 유전체 필름(25) 상에 구비된 광 흡수 필름(26) 역시 금속 Ti와 산화물 TixOy로 만들어지며, 그것의 물리적 두께는 28nm이다. 마지막 제 7 층인 유전체 필름(27)은 SiO2로 만들어지며 그것의 물리적 두께는 78nm이다. 그러나 개시된 적층 구조는 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아닌 것은 물론이다. 광학 박막의 경우, 일반적으로 투명 세라믹 재료가 사용될 파장에 관한 유전체 필름으로 표시된다. 광 간섭 효과가 나타나는 그러한 두께(대략 파장의 수 배)를 갖는 유전체 필름들이 적층될 때, 입사광의 광학 특성(반사광량, 투과광량, 편광 및 위상)이 자유롭게 조정될 수 있다. 이 구현예에서, 도 1b에 도시된 층 구조를 이용함으로써, 반사 방지 기능이 광학 필름(2)에 부여된다. 광 흡수 필름들은 사용되는 파장 범위에서 문자 그대로 광을 흡수하는 기능을 가지며, 일반적으로 가시광선 파장 범위에서 금속이 이용된다. 본 발명에 따르면, 광학 특성과 물리적 특성을 특별하게 개선시키기 위해 금속 산화물이 금속 재료에 도입된다. Ti 대신, 다른 금속인 Cr, Ni, NiCr, NiFe, NiTi 및 그들의 혼합물이 광 흡수 필름용 금속 재료로서 선택될 수 있다.FIG. 1B shows a schematic cross-sectional structure taken along the BB line of the ND filter shown in FIG. 1A. The cross-sectional structure for the thickest portion of the ND filter shown in FIG. 1A is provided, the transmission concentration D of which is 1.4. As shown, the transparent substrate 1 was made of 0.1 mm thick PET (polyethylene tere-phthalate). However, the present invention is not limited to this material, and polyester film or polycarbonate (PC) film may also be used instead of PET. Polyester films or polycarbonate films such as PET are preferred for the aperture stop; However, unless the application is particularly limited, transparent glass or plastic may be used if necessary as the transparent substrate 1 for the wavelength range used. The first dielectric film 21 provided on the transparent substrate 1 is formed of SiO 2 and its physical thickness is 44 nm. The light absorbing film 22 formed on the dielectric film 21 is made of metal Ti and oxide Ti X O y , and its physical thickness is 55 nm. The dielectric film 23 provided on the light absorbing film 22 is made of Al 2 O 3 , and its physical thickness is 26 nm. The light absorbing film 24 provided on the dielectric film 23 is also formed of metal Ti and oxide Ti x O y , and its physical thickness is 80 nm. The dielectric film 25, which is the fifth layer provided on the light absorbing film 24, is made of Al 2 O 3 , and its physical thickness is 26 nm. The light absorbing film 26 provided on the dielectric film 25 is also made of metal Ti and oxide Ti x O y , and its physical thickness is 28 nm. The final seventh layer, dielectric film 27, is made of SiO 2 and its physical thickness is 78 nm. However, the disclosed laminated structure is only an example and, of course, does not limit the scope of the present invention. In the case of an optical thin film, a transparent ceramic material is generally represented as a dielectric film for the wavelength to be used. When the dielectric films having such thickness (approximately several times the wavelength) in which the optical interference effect appears, the optical properties (the amount of reflected light, the amount of transmitted light, the polarization and the phase) of the incident light can be freely adjusted. In this embodiment, by using the layer structure shown in FIG. 1B, the antireflection function is imparted to the optical film 2. Light absorbing films have a function of literally absorbing light in the wavelength range used, and metal is generally used in the visible light wavelength range. According to the invention, metal oxides are introduced into the metal material in order to specifically improve the optical and physical properties. Instead of Ti, other metals Cr, Ni, NiCr, NiFe, NiTi and mixtures thereof can be selected as the metal material for the light absorbing film.

도 2는 도 1에 도시된 농도 가변형 ND 필터의 투과 농도 특성을 보여주는 그래프이다. 세로축은 투과 농도(D)를 나타내며 가로축은 파장(nm)을 나타낸다. 이 그래프에서, 광학 필름(2)의 두께가 파라미터로 이용되었으며, 총 8 레벨이 나타나 있다. 광학 필름 적층의 가장 두꺼운 부분(도 1b에 도시된 부분)이 두께 비율 1.0으로 정의되었으며, 이하 0.86, 0.71, 0.57, 0.43, 0.29, 0.14 및 0.00의 두께 비율이 나타나 있다. 그래프로부터 명백한 것과 같이, 1.0의 두께 비율을 갖는 부분은 D=1.4의 농도를 가지며, 이하 투과 농도(D)는 두께에 비례하여 실질적으로 감소한다. 더욱이, 모든 두께에 있어서 투과 농도 특성은 가시광선 범위에서 거의 평탄하다. 본 발명의 ND 필터에 있어서, 투과광량은 전체 가시광선 파장 범위에서 균일하게 감쇄된다.2 is a graph showing the permeation concentration characteristics of the variable ND filter shown in FIG. 1. The vertical axis represents the transmission concentration (D) and the horizontal axis represents the wavelength (nm). In this graph, the thickness of the optical film 2 was used as a parameter and a total of eight levels is shown. The thickest part of the optical film stack (part shown in FIG. 1B) was defined with a thickness ratio 1.0, with thickness ratios of 0.86, 0.71, 0.57, 0.43, 0.29, 0.14 and 0.00 below. As is apparent from the graph, the portion having a thickness ratio of 1.0 has a concentration of D = 1.4, and the transmission concentration D hereafter decreases substantially in proportion to the thickness. Moreover, at all thicknesses, the transmission concentration characteristic is nearly flat in the visible range. In the ND filter of the present invention, the amount of transmitted light is uniformly attenuated in the entire visible wavelength range.

도 3은 도 1에 도시된 농도 가변형 ND 필터를 준비하는데 사용되는 진공 증발 장치의 일 예를 도시하는 개략적인 블록도이다. 진공 증발법 외에, 이온 도금법, 이온 어시스트법 또는 스퍼터링법과 같은 치밀한 필름 형성법이 ND 필터를 만들기 위한 필름 증착법으로 이용될 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 증발 장치는 주로 진공 챔버(11)로 구성되며, 필름 두께 모니터(12)와 필름 두께 제어기(13)가 챔버(11) 상부에 부착되어 있다. 기판을 안전하게 지지하기 위한 기판 홀더(14)와, 필름의 두께를 측정하기 위한 기판(15)과, 증발원(16)이 챔버(11) 내에 배열되어 있다. 도시하지는 않았으나, 도 1에 도시된 필름 두께 제어 마스크가 증발 원(16)과 기판 홀더(14) 사이에 위치한다. 필름 두께 모니터(12)는 광원, 분광기 및 수광기를 포함한다. 분광기로부터 출사된 광은 두께 측정 기판(15)에 입사하고, 두께 측정 기판(15)으로부터 반사된 광은 수광기로 입사하며, 수광기로부터의 출력은 필름 두께 제어기(13)로 전달된다. 이러한 방식에서, 필름 두께가 실시간으로 모니터되기 때문에, 소망되는 두께를 갖는 광 흡수 필름들 및 유전체 필름들이 기판 상에 증착된다. 이때, 상술한 마스크가 필름 두께의 실시간 모니터링과 동시에 이동하여, 기판의 면내 방향에 있어서 두께가 단조롭게 변화되는 광 흡수 필름들 및 유전체 필름들이 증착된다.FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of a vacuum evaporation apparatus used to prepare the variable concentration ND filter shown in FIG. In addition to the vacuum evaporation method, a dense film forming method such as an ion plating method, an ion assist method or a sputtering method may be used as the film deposition method for making the ND filter. As shown in FIG. 3, the evaporation apparatus mainly consists of a vacuum chamber 11, and a film thickness monitor 12 and a film thickness controller 13 are attached to the top of the chamber 11. The substrate holder 14 for safely supporting the substrate, the substrate 15 for measuring the thickness of the film, and the evaporation source 16 are arranged in the chamber 11. Although not shown, the film thickness control mask shown in FIG. 1 is located between the evaporation source 16 and the substrate holder 14. Film thickness monitor 12 includes a light source, a spectrometer and a light receiver. Light emitted from the spectrometer is incident on the thickness measuring substrate 15, light reflected from the thickness measuring substrate 15 is incident on the light receiver, and the output from the light receiver is transmitted to the film thickness controller 13. In this way, because film thickness is monitored in real time, light absorbing films and dielectric films having the desired thickness are deposited on the substrate. At this time, the above-described mask moves simultaneously with the real-time monitoring of the film thickness, so that the light absorbing films and the dielectric films whose thickness is monotonously changed in the in-plane direction of the substrate are deposited.

진공 게이트(17), 진공 게이지 제어기(18), 가스 유입 유니트(19) 및 배기 유니트(20)가 챔버(11)에 연결되어 있다. 이 구현예에서, 챔버(11)에서의 일정한 진공도를 유지하기 위해 APC 시스템이 이용된다. 상세하게는, 가스 유입 유니트(19)를 제어하고 챔버(11)로 유입되는 혼합 가스량을 조절하기 위해, 진공 게이지(17)와 진공 게이지 제어기(18)를 통해 피드백이 이루어진다. 그러나 본 발명은 이 시스템에 한정되지 않음은 물론이며, 일정한 유입 가스량을 유지하기 위해 침판(針瓣, needle valve)을 이용하기 위한 시스템이 사용될 수도 있다.The vacuum gate 17, the vacuum gauge controller 18, the gas inlet unit 19 and the exhaust unit 20 are connected to the chamber 11. In this embodiment, an APC system is used to maintain a constant degree of vacuum in the chamber 11. Specifically, feedback is made through the vacuum gauge 17 and the vacuum gauge controller 18 to control the gas inlet unit 19 and adjust the amount of mixed gas flowing into the chamber 11. However, the present invention is not limited to this system, and a system for using a needle valve may be used to maintain a constant inflow gas amount.

도 4는 도 1에 도시된 광학 필름이 도 3에 도시된 진공 증발 장치를 이용하여 준비될 때의 필름 증착 조건을 도시하는 표이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 온도는 100℃이고, 챔버(11) 내에서 도달된 진공도는 1×10-3Pa로 설정된다. 광 흡수 필름들(22, 24, 26)을 증착하기 위해 Ti가 원료로 이용되며, 증발율은 1nm/sec로 설정된다. 더욱이, 이 구현예에서, 질소와 산소가 4:1의 비율로 혼합된 공기가 Ti의 증발을 위해 유입된 혼합 가스로 이용된다. 그러나 본 발명이 이 가스에 한정되지 않음은 물론이며, 일반적으로 50% 또는 그 이하의 비율로 산소를 포함하는 혼합 가스가 이용된다. 더욱이, 산소를 포함하는 혼합 가스가 유입될 때의 진공도는 4×10-3Pa로 설정된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되지 않음은 물론이다. 일반적으로 진공도가 1×10-3Pa 내지 1×10-2Pa 사이에서 유지될 때, 바람직한 광학 특성 및 물리적 특성을 가지며 금속 및 금속 산화물의 혼합물로 만들어진 광 흡수 필름들이 증착될 수 있다. 유전체 필름들(21, 27)의 증착을 위해 SiO2가 증발원으로 이용되며 증발율은 1nm/sec로 설정된다. SiO2의 증착을 위해서는 특별히 반응성 가스가 유입되지는 않는다. 유전체 필름들(23, 25)을 위해 Al2O3가 증발원으로 이용되며 증발율은 1nm/sec로 설정된다. 이 경우도 또한 반응성 가스는 이용되지 않는다. 상술한 바와 같이 Ti와 같은 금속 재료가 이용될 때, 그리고 필름 증착 동안 유입되는 혼합 가스에서의 산소의 분압이 조정될 때, 요구된 특성과 일치하는 광 흡수 필름들이 금속 필름들로서, 또는 금속 필름들과 산화물 필름들의 혼합으로서 얻어질 수 있다. 광 흡수 필름들에 포함된 불안정한 요소들을 안정화시키기 위해, 필름 증착 후 가열 처리가 수행될 수 있다. 예컨대, 광 흡수 필름과 유전체 필름이 적층된 후, 산소를 10% 이상 포함하는 산소분위기 하에서 이 필름들을 가열하여, 이 열 에이징 처리에 의해 광학 성능 변화를 포화시킬 수 있다.4 is a table showing film deposition conditions when the optical film shown in FIG. 1 is prepared using the vacuum evaporation apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 4, the substrate temperature is 100 ° C., and the degree of vacuum reached in the chamber 11 is set to 1 × 10 −3 Pa. Ti is used as a raw material to deposit the light absorbing films 22, 24 and 26, and the evaporation rate is set to 1 nm / sec. Moreover, in this embodiment, air in which nitrogen and oxygen are mixed at a ratio of 4: 1 is used as the introduced mixed gas for evaporation of Ti. However, of course, the present invention is not limited to this gas, and a mixed gas containing oxygen is generally used at a rate of 50% or less. Moreover, the vacuum degree when the mixed gas containing oxygen flows in is set to 4x10 <-3> Pa. However, the present invention is not limited thereto. In general, when the degree of vacuum is maintained between 1 × 10 −3 Pa and 1 × 10 −2 Pa, light absorbing films made of a mixture of metals and metal oxides with desirable optical and physical properties may be deposited. SiO 2 is used as the evaporation source for the deposition of the dielectric films 21 and 27 and the evaporation rate is set to 1 nm / sec. No particular reactive gas is introduced for the deposition of SiO 2 . Al 2 O 3 is used as the evaporation source for the dielectric films 23 and 25 and the evaporation rate is set to 1 nm / sec. Also in this case, no reactive gas is used. As described above, when a metal material such as Ti is used, and when the partial pressure of oxygen in the mixed gas introduced during film deposition is adjusted, the light absorbing films consistent with the required properties can be used as metal films, or with metal films. It can be obtained as a mixture of oxide films. In order to stabilize the unstable elements included in the light absorbing films, heat treatment may be performed after film deposition. For example, after the light absorbing film and the dielectric film are laminated, the films may be heated under an oxygen atmosphere containing 10% or more of oxygen to saturate the optical performance change by this thermal aging treatment.

도 5는 본 발명의 농도 가변형 ND 필터가 카메라의 개구 조리개 장치의 조리개 날개에 장착된 예를 도시하는 개략도이다. 조리개 날개(100)는 도 5에 도시되어 있으며, 참조번호 0은 본 발명에 따른 농도 가변형 ND 필터를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 농도 가변형 ND 필터(0)의 투과율은 조리개 개구의 중심으로부터 외측 방향으로 가면서 연속적으로 감소한다. 즉, 농도 가변형 ND 필터(0)의 투과율은 촬상 광학 시스템의 광축으로부터의 거리에 비례하여 연속적으로, 그리고 선형적으로 감소한다.Fig. 5 is a schematic diagram showing an example in which the concentration-variable ND filter of the present invention is mounted on the iris blade of the aperture stop device of the camera. The diaphragm wing 100 is shown in FIG. 5, where reference numeral 0 denotes a variable concentration ND filter according to the present invention. As shown in Fig. 5, the transmittance of the variable concentration ND filter 0 decreases continuously from the center of the aperture opening toward the outside. That is, the transmittance of the variable density ND filter 0 decreases continuously and linearly in proportion to the distance from the optical axis of the imaging optical system.

개구 조리개는 할로겐화은(silver halide) 필름 또는 CCD와 같은 고체 촬상 소자로 입사하는 광량을 제어하기 위해 제공되며, 피사계(被寫界)가 밝을 때 줄어든다. 따라서, 조리개는 좋은 날씨 또는 고휘도의 물체를 촬영할 때 줄어들고, 조리개의 헌팅(hunting) 현상 또는 광 회절에 의해 역으로 영향받는 경향이 있으며, 그래서 상 성능의 열화가 발생한다. 이 대책으로서, 피사계의 휘도가 상대적으로 높을 때에도 조리개의 개구를 증가시키기 위해 ND 필터가 조리개 날개에 부착된다. 최근 촬상 소자의 감도가 증가함에 따라 ND 필터의 농도가 증가되고 광의 투과율이 더욱 감소했으며, 그래서 피사계의 휘도가 동일할 때에도 조리개의 개구가 증가되었다. 그러나, 문제점으로서, ND 필터의 농도가 감소할 때 필터를 통과한 광량과 필터를 통과하지 않은 광량 사이의 차이가 증가되고, 해상도가 저하된다. 이 문제점을 해결하기 위해, 도 5에 도시된 농도 가변형 ND 필터가 이용된다. 즉, ND 필터의 농도에 있어서, ND 필터의 투과율이 광축 중심방향으로 연속적이면서 선형적으로 증가하는 구조를 이용할 때, 해상도 저하가 방지된다.The aperture stop is provided to control the amount of light incident on a solid-state imaging element such as a silver halide film or a CCD, and is reduced when the depth of field is bright. Therefore, the iris decreases when photographing objects of good weather or high brightness, and tends to be adversely affected by hunting phenomena or light diffraction of the iris, so that deterioration of image performance occurs. As a countermeasure, an ND filter is attached to the aperture blades to increase the aperture of the aperture even when the luminance of the depth of field is relatively high. In recent years, as the sensitivity of the imaging device is increased, the concentration of the ND filter is increased and the light transmittance is further reduced, so that the aperture of the aperture is increased even when the brightness of the depth of field is the same. However, as a problem, when the concentration of the ND filter decreases, the difference between the amount of light passing through the filter and the amount of light not passing through the filter increases, and the resolution decreases. In order to solve this problem, the concentration-variable ND filter shown in Fig. 5 is used. That is, in the concentration of the ND filter, when using the structure in which the transmittance of the ND filter is continuously and linearly increased in the optical axis center direction, the resolution decrease is prevented.

이 구현예에서, 광 흡수 필름들과 유전체 필름들이 교번적으로 적층된 적층 구조가 ND 필터를 이루는 광학 필름 적층으로 이용된다. 특히 광 흡수 필름들에 있어서, 금속 재료 및 그 금속의 산화물을 포함하는 조성을 이용함으로써 농도 가변형 ND 필터의 신뢰성 및 내구성이 장기간에 걸쳐 확보된다. 이 점을 참고를 위해 이하 설명하며, 상세한 내용은 특허 문헌 4에 설명되어 있다. 먼저, 도 6은 도 4에 열거된 조건 하에서 증착된 광 흡수 필름의 광학 특성을 도시하는 그래프이다. 가로축은 파장을 나타내며 세로축은 굴절율과 흡수 계수를 나타낸다. 그래프로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 가시광선 파장 범위에서 Ti와 TixOy의 혼합물로 만들어진 광 흡수 필름의 흡수 계수는 파장이 길어짐에 따라 증가하는 경향이 있다.In this embodiment, a laminated structure in which light absorbing films and dielectric films are alternately laminated is used as the optical film stack forming the ND filter. Particularly in the light absorbing films, by using a composition containing a metal material and an oxide of the metal, reliability and durability of the concentration-variable ND filter are ensured over a long period of time. This point is described below for reference, and the details are described in Patent Document 4. First, FIG. 6 is a graph showing the optical characteristics of the light absorbing film deposited under the conditions listed in FIG. The horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents refractive index and absorption coefficient. As can be clearly seen from the graph, the absorption coefficient of the light absorbing film made of the mixture of Ti and Ti x O y in the visible light wavelength range tends to increase with increasing wavelength.

도 7은 도 4에 도시된 필름 증착 조건 하에서 준비된 다섯 층들을 갖는 광학 필름의 광학 특성을 도시하는 그래프이다. 가로축은 가시광선 파장 영역에서의 파장을 나타내며 좌측 세로축은 반사율과 투과율의 스케일을 가리키는 광량(%)을 나타내며, 우측 세로축은 투과 농도를 나타낸다. 도 7에는 실제로 준비된 광학 필름의 특성 대신, 디자인 단계에서 얻어진 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다. 전체 가시광선 파장 범위에서 투과율이 최종적으로 평탄하게 나타나는 것이 이상적이다. 디자인 단계에서는, 후에 수행될 열처리의 영향을 고려하여 단파장측으로부터 장파장측으로 감에 따라 투과율이 점진적으로 증가된다. 이는, 광학 필름의 특성으로서 열처리 후 투과율이 가시광선 파장 범위에서 단파장쪽으로 갈수록 증가하는 경향이 있다는 것이 예측되기 때문이다.FIG. 7 is a graph showing the optical properties of an optical film having five layers prepared under the film deposition conditions shown in FIG. 4. The horizontal axis represents the wavelength in the visible light wavelength region, the left vertical axis represents the amount of light (%) indicating the scale of reflectance and transmittance, and the right vertical axis represents the transmission concentration. FIG. 7 shows simulation results obtained at the design stage instead of the properties of the optical film actually prepared. Ideally, the transmittance will eventually be flat over the entire visible wavelength range. In the design stage, the transmittance is gradually increased as it goes from the short wavelength side to the long wavelength side in consideration of the influence of the heat treatment to be performed later. This is because, as a characteristic of the optical film, it is predicted that the transmittance after heat treatment tends to increase toward the shorter wavelength in the visible light wavelength range.

도 8은 도 4에 도시된 필름 증착 조건 하에서 실제로 증착된 광학 필름의 초기 특성을 도시한다. 특성을 용이하게 이해하기 위해, 반사율, 투과율 및 투과 농도가 도 7과 같이 측정되어 있다. 그래프로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 광학 특성은 그 설계에서 얻어진 것과 실질적으로 동일하며, 투과율은 단파장측으로부터 장파장측으로 갈수록 점진적으로 증가한다.FIG. 8 shows the initial properties of the optical film actually deposited under the film deposition conditions shown in FIG. 4. In order to easily understand the characteristics, reflectance, transmittance and transmittance concentration are measured as shown in FIG. 7. As can be clearly seen from the graph, the optical properties are substantially the same as those obtained in the design, and the transmittance gradually increases from the short wavelength side to the long wavelength side.

열처리 후 얻어진 광학 특성이 도 9에 도시되어 있다. 특성을 이해하기 위해, 반사율, 투과율 및 투과 농도가 도 7 및 도 8과 같이 측정되어 있다. 그래프에 도시된 바와 같이, 열처리가 수행된 후, 어떠한 파장 의존성도 없이 가시광선 파장 범위에 걸쳐 투과광이 균일하게 감소되며 표면 상에서의 반사가 억제된 광학 필름을 얻을 수 있다. 상술한 바와 같이, 초기 단계에서 단파장측으로부터 장파장측으로 감에 따라 투과율이 점진적으로 증가하도록 사전에 설정되어 있으며, 그에 따라 열처리가 완료된 후의 광학 특성 변화가 보상된다. 유전체 필름들과 광 흡수 필름들의 증착 순서와 적층 구조를 이루는 이 필름들의 두께들을 최적화함에 따라, 상술한 바와 같은 디자인을 자유롭게 얻을 수 있다. 열처리가 수행될 때, 장파장측으로부터 단파장측으로 갈수록 투과율이 증가하는 경향이 발생한다. 따라서, 초기 편향이 상쇄되며, 그 결과로 매우 평탄한 투과 특성이 가시광선 파장 범위에서 얻어질 수 있다.The optical properties obtained after the heat treatment are shown in FIG. 9. In order to understand the characteristics, reflectance, transmittance and transmittance concentration are measured as shown in FIGS. 7 and 8. As shown in the graph, after the heat treatment is performed, it is possible to obtain an optical film in which the transmitted light is uniformly reduced over the visible light wavelength range without any wavelength dependence and the reflection on the surface is suppressed. As described above, the transmittance is set in advance so as to gradually increase as it goes from the short wavelength side to the long wavelength side in the initial stage, whereby the optical characteristic change after the heat treatment is completed is compensated. By optimizing the deposition order of the dielectric films and the light absorbing films and the thicknesses of these films forming the laminated structure, the design as described above can be freely obtained. When the heat treatment is carried out, the transmittance tends to increase from the long wavelength side to the short wavelength side. Thus, the initial deflection is canceled, and as a result very flat transmission characteristics can be obtained in the visible wavelength range.

ND 필터의 광학 필름에 구비된 광 흡수 필름 또는 유전체 필름의 적어도 한 층의 두께를 면내 방향에 있어서 변화시켜 ND 필터의 투과율이 면내 방향에 있어서 변하는 농도 가변형 ND 필터를 제공함으로써, 해상도 저하가 없으면서도 열화가 방지된, 고해상도이고 장수명화된 ND 필터 및 이를 구비한 장치를 제공할 수 있다.By changing the thickness of at least one layer of the light absorbing film or the dielectric film included in the optical film of the ND filter in the in-plane direction to provide a concentration-variable ND filter in which the transmittance of the ND filter is changed in the in-plane direction, without reducing resolution. It is possible to provide a high resolution, long life ND filter and a device having the same, which are prevented from deterioration.

Claims (7)

평면을 갖는 투명 기판; 및A transparent substrate having a plane; And 투명 기판의 평면 상에 형성되고, 광 흡수 필름과 유전체 필름의 층들을 포함하는 적층 구조를 가지며 가변 투과 농도를 갖는 광학 필름;을 구비하되,And an optical film formed on a plane of the transparent substrate and having a laminated structure including layers of a light absorbing film and a dielectric film and having a variable transmission concentration. 적층 구조의 광 흡수 필름의 적어도 한 층의 두께 및 유전체 필름의 적어도 한 층의 두께가 투명 기판의 면내 방향에 있어서 변화되어, 광학 필름 적층의 투과 농도가 면내 방향에 있어서 변화하며,The thickness of at least one layer of the light absorbing film of the laminated structure and the thickness of at least one layer of the dielectric film are changed in the in-plane direction of the transparent substrate, and the transmission concentration of the optical film laminate is changed in the in-plane direction, 입사하는 광의 파장이 450 내지 750 nm인 영역에서 5% 이하의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 ND 필터.ND filter, characterized in that the reflectance of less than 5% in the region of the wavelength of the incident light is 450 to 750 nm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 적층 구조에 포함된 광 흡수 필름 및 유전체 필름의 두께가 투명 기판의 면내 방향에 있어서 연속적으로 변화되어, 광학 필름 적층의 투과 농도가 면내 방향에 있어서 연속적으로 변하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 ND 필터.The thickness of the light absorbing film and the dielectric film included in the laminated structure is continuously changed in the in-plane direction of the transparent substrate, and the ND filter is controlled so that the transmission concentration of the optical film stack is continuously changed in the in-plane direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 광 흡수 필름은 Ti, Cr, Ni, NiCr, NiFe, NiTi 및 그것의 혼합물로부터 선택된 재료로 형성되고, 유전체 필름은 SiO2, Al2O3 또는 그것의 화합물로 형성된 것을 특징으로 하는 ND 필터.The light absorbing film is formed of a material selected from Ti, Cr, Ni, NiCr, NiFe, NiTi, and mixtures thereof, and the dielectric film is formed of SiO 2 , Al 2 O 3, or a compound thereof. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 유전체 필름과 광 흡수 필름은 소정의 두께 및 소정의 순서로 연속적으로 적층되어 투명 기판의 평면에 입사한 광의 반사를 방지하는 것을 특징으로 하는 ND 필터.The dielectric film and the light absorbing film are successively laminated in a predetermined thickness and in a predetermined order to prevent reflection of light incident on the plane of the transparent substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 광 흡수 필름은 금속 재료의 증기 증착에 의해 형성되고, 광 흡수 필름은 광 흡수 필름의 증기 증착 중 산소를 포함하는 혼합 가스가 유입되는 동안 형성된 금속 재료의 산화물을 포함하며, 증기 증착 중 진공도는 1×10-3Pa 내지 1×10-2Pa로 유지되는 것을 특징으로 하는 ND 필터.The light absorbing film is formed by vapor deposition of a metal material, the light absorbing film comprises an oxide of the metal material formed during the inflow of a mixed gas containing oxygen during vapor deposition of the light absorbing film, the degree of vacuum during vapor deposition is 1 ND filter, characterized in that it is maintained at × 10 -3 Pa to 1 × 10 -2 Pa. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 광학 필름은 10% 이상의 산소를 포함하는 가스 분위기 하에서의 열 에이징 처리(thermal aging treatment)를 받아 광학 필름의 광학 특성 변화가 포화되는 것을 특징으로 하는 ND 필터.The optical film is subjected to a thermal aging treatment under a gas atmosphere containing 10% or more oxygen, the ND filter, characterized in that the change in the optical properties of the optical film is saturated. 제 1항 내지 제 6항에 따른 ND 필터를 장착한 조리개 날개를 갖는 개구 조리개 장치.An aperture stop device having an aperture blade mounted with an ND filter according to claim 1.
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